韓國科學(xué)技術(shù)院研究團(tuán)隊開發(fā)出一種新型近平面光輸出耦合結(jié)構(gòu)及配套設(shè)計方法，可將有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）的發(fā)光效率提升兩倍以上，同時完美保留其標(biāo)志性的超薄平面結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·通訊》雜志。

這意味著，在相同功耗下，未來OLED屏幕可以更亮；或在同等亮度下，顯著降低能耗，延長移動設(shè)備電池續(xù)航時間，減少發(fā)熱，同時有望延長顯示器使用壽命。

OLED因其卓越的色彩表現(xiàn)、高對比度和纖薄而柔韌的平面結(jié)構(gòu)，已成為高端智能手機(jī)、電視和可穿戴設(shè)備顯示屏的首選。然而，其發(fā)光效率長期受限于一個致命瓶頸——超過80%的光在器件內(nèi)部被反射或吸收，最終轉(zhuǎn)化為熱量而損失掉。

此次，團(tuán)隊另辟蹊徑，突破傳統(tǒng)假設(shè)，不再將OLED視為無限延展的平面，而是聚焦真實顯示器中的有限像素尺寸，從實際應(yīng)用出發(fā)重新優(yōu)化光學(xué)設(shè)計。由此，即使在微小像素內(nèi)，也能實現(xiàn)更高比例的光向外發(fā)射。

更關(guān)鍵的是，團(tuán)隊發(fā)明了一種新型近平面光輸出耦合結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)厚度極低，與現(xiàn)有微透鏡陣列相當(dāng)，幾乎不增加器件高度，卻能達(dá)到接近半球形透鏡的光提取效果。它能高效引導(dǎo)光線向前射出，避免過度擴(kuò)散，從而在不犧牲視角的前提下大幅提升亮度。

通過將這一新結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新OLED設(shè)計相結(jié)合，團(tuán)隊實現(xiàn)了發(fā)光效率提升兩倍以上，且在小尺寸像素中依然穩(wěn)定有效。

這項方法不僅適用于OLED，還可拓展至鈣鈦礦發(fā)光二極管、量子點顯示等新興顯示技術(shù)，有望成為提升多種自發(fā)光器件效率的通用解決方案。